绿捷环保废旧锂电池破碎分选成套装备技术综述
一、系统概述与应用范围
本成套装备专为废旧锂离子电池的资源化处理设计,适用于磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂及锰酸锂电池的回收处理。系统采用物理破碎、高温热解与多级分选相结合的工艺路线,实现铜、铝、黑粉(正负极材料)及外壳的高效分离与回收。整线遵循全密闭、绝氧、负压运行原则,确保生产安全与环保达标。
二、核心工艺流程
系统由八大子系统构成,协同完成物料处理与资源回收:
1. 上料与破碎系统
- 采用振动给料装置将单体电池均匀送入皮带输送机。
- 物料进入密闭带电破碎系统,在绝氧环境下通过转子刀与底刀高速剪切,将电池破碎至3–5cm片状。破碎过程充入氮气等惰性气体保护,实时监测氧含量、温度与压力,防止燃爆。
2. 高温热解系统
- 破碎物料经螺旋输送(配备水套控温)进入高温热解炉。
- 在无氧条件下,电解液、隔膜及粘结剂(PVDF)气化分解,金属外壳与电极材料得以分离。热解气体经尾气处理系统燃烧净化,实现有机物彻底分解。
3. 筛分与剥离系统
- 热解后物料依次通过回转筛、气流分选机,实现粉料、重质物(铜铝箔)与轻质物(隔膜残渣)的初步分离。
- 筛上物进入干式剥离机,进一步去除附着于金属箔表面的残留粉体。
4. 铜铝精细分选系统
- 铜铝混合料进入比重分选机,基于密度差异实现高效分离。
- 分选后铜粒、铝粒纯度高,可直接装袋回收,黑粉由集料器与除尘系统统一收集。
5. 环保处理系统
- 全线配置负压集气与粉尘收集装置,脉冲除尘器过滤效率≥99.9%。
- 尾气经高温燃烧+急冷+除尘+三级水洗+碱洗工艺处理,含氟废气采用湿法高效脱氟工艺,确保达标排放。
6. 电气控制系统
- 采用西门子PLC编程控制,实现全流程自动化运行。
- 关键参数(氧含量、温度、压力、火焰)实时监测与连锁控制,异常时自动停机并充氮保护。
三、关键技术特点
安全防控体系:全流程惰性气体保护,配置自动喷淋灭火、泄爆阀与多点监测系统,杜绝燃爆风险。
高效回收能力:黑粉回收率与品位均达98%以上,铜铝纯度分别≥95%与≥92%。
环保性能优越:干式除尘与尾气多级净化工艺,实现废水零排放,废气达标排放。
智能化运行:PLC自动控制,具备过载保护、远程监控与数据记录功能。
四、运行与维护要求
启动规范:破碎设备严禁带料启动,停机前需清空物料。
巡检制度:热解与破碎系统运行时需≥2人监控,设备维持无氧或厌氧状态。
检修周期:定期检查除尘系统、泄爆装置与密封件,检修间隔≤1年。
应急措施:场地配备沙箱、消火栓、气体泄漏报警与视频监控系统。
五、能源与资源效益
系统实现连续规模化生产,显著降低后续湿法冶金酸碱消耗。
有价金属高效回收,减少资源浪费与“三废”排放,符合国家绿色循环经济发展方向。
本装备技术成熟、运行稳定、安全环保,已通过实际项目验收,具备大规模推广应用价值,为废旧锂电池绿色回收提供可靠解决方案。